Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 1
Zjišťování netěsností vakuového systému
ˇ skutečná netěsnost
ˇ virtuální netěsnost(desorpce)
Místa netěsností:
ˇ v místech svárů
ˇ v místech kovovývh vývodů přes sklo
ˇ ve ventilech, zábrusech, spojích
ˇ u kovových částí - pórovitost materialu
Netěsnost se lépe hledá u skleněných aparatur, problém ulehčuje prověrka
jednotlivých dílů před montáží.
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 2
P
P'
P''
T''
T'
P
t
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 3
Hledače netěsností
Zpravidla využívají měření parciálních tlaků zkušebních plynů
Zkušební plyn:
ˇ plyn málo obsažený v atmosféře
ˇ co nejmenší molekulová hmotnost(snadno proniká netěsností)
Nejčastěji se používá He, H2, Ar.
Hledače:
ˇ vodíkový
ˇ halogenní
ˇ heliový
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 4
Na přesnost určení netěsnosti má vliv:
ˇ množství zkušebního plynu přivedeného do systému
ˇ poměr čerpací rychlosti systému a jeho objemu
ˇ citlivost hledače netěsností
ˇ vzájemná poloha netěsnosti a hledače
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 5
Závislost na poměru čerpací rychlosti systému a jeho objemu
Proud plynu netěsností do aparatury za čas dt je dán INdt, množství
odčerpaného plynu pSdt. Pak změna tlaku je dána rovnicí
V dp = (IN - Sp)dt
V dp
IN - Sp
= dt
-
V
S
ln(IN - Sp) = t + konst
konst = -
V
S
ln(IN)
ln(
IN - Sp
IN
) = -
S
V
t
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 6
IN - Sp
IN
= e- S
V
t
p =
IN
S
[1 - e- S
V
t
]
Jestliže v čase t1 přerušíme přítok zkušebního plynu začne tlak klesat
p =
IN
S
[1 - e- S
V
t1
] e- S
V
(t-t1)
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 7
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 8
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 9
Vodíkový hledač
Princip: detekce parciálního tlaku vodíku, pomocí manometru s palládiovou
vyhřívanou přepážkou(1100K)
detekuje netěsnost 10-8
mbarl/s
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 10
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 11
Halogenní hledač
Princip: zvětšení emise kladných iontů z povrchu horké platiny (asi 1200K) při
přítomnosti par sloučenin chloru
detekuje netěsnost 10-6
mbarl/s
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 12
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 13
Heliový hledač
Princip: hmotový spektrometr, zkušební plyn He
Detekce netěsnosti
ˇ režim ofukování - 10-12
mbarl/s
ˇ režim čichací - 10-6
mbarl/s
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 14
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 15
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 16
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 17
Jiné metody hledání netěsností
ˇ manometr, diferenciální manometr
ˇ mýdlové bubliny
ˇ u skleněných aparatur - Ruhmkorffův induktor, nebo Teslův transformátor
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 18
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 19
Vakuová fyzika 1, P.Slavíček 20
Mýdlové bubliny
detekují netěsnost 10-4
mbarl/s
Umožňuje získat představu o velikosti netěsnosti:
vytvoříli se bublina o průměru 2 mm za dobu 4 s, pak
V = 4.10-6
l
IN =
105
.4.10-6
4
= 0.1 P al/s = 0.001 mbarl/s